對於許多人來說，一個看似微不足道的小溪，卻可能揭示出更多遠超我們想像的秘密。例如，僅僅從溪水中取出一罐水，我們就可能得知那附近居民的血統，甚至是失蹤人口的蹤跡，或者能夠預測某個居民未來可能會患有的神經性疾病。你可能會認為這只是科幻小說的情節，然而，這已經成為現實。你的DNA存在於看不見的各個角落，隨著科技的進步，只要是有意圖的人或者是執法機關，都能透過一種平價且容易獲得的工具，來掌握這些資訊。
David Duffy與環境DNA的奧秘
這種現象的出現，源於美國佛羅里達大學的野生生物遺傳學家杜費伊（David Duffy）。他為了追蹤海龜的疾病，利用了一些所謂的環境DNA（eDNA）的精密技術，並從中找到了大量的資料。環境DNA，簡而言之，就是生物留在環境中的遺傳物質。它可能存在於空氣、水、雪、花蜜，甚至你的茶杯中。研究人員通過對環境DNA的探究，可以提前偵測到外來物種的大舉入侵，確認某個脆弱生物種的數量，甚至發現已經被人們認為滅絕的物種。
在新冠疫情期間，專家們更是利用環境DNA技術來監測廢水。然而，杜費伊的研究現在發現，環境DNA中其實藏有大量的人類DNA。人類的DNA對於野生生物遺傳專家來說，可能是一種汙染物質，因為它會擾亂他們的數據分析。不過，科學家們更為擔憂的問題在於，如果有人刻意去收集這些人的環境DNA，那又該如何是好呢？
人類DNA與環境DNA的交織與未知問題
這引起了科學界的議論和關注，因為對野生生物遺傳學家來說，人類的DNA在環境DNA研究中常被視為一種汙染物，可能會干擾他們的數據分析。但更為重要的是，隨著科技進步，人類的DNA資訊可能被不當利用。如果有人或組織刻意去收集這些環境中的人類DNA，他們可能獲得個人的遺傳資訊，甚至能夠追蹤其行蹤，進而侵犯個人隱私。這不僅對個人權益構成威脅，也對社會的公正與公平帶來挑戰。因此，如何在利用這種新技術的同時，也能夠確保公眾的權益，將是未來我們需要深入探討和解決的問題。
其實早在數十年前，人們就知道，人類的DNA碎片遍布整個地球，但此事似乎並不重要，因為過去科學家認為，環境中的人類DNA太小、太過裂解，很難用來指認某個人或某些人，除非此樣本是來自血跡或某人碰觸過的物品。
野生生物研究人員之所以使用環境DNA，是因為他們只尋找生物DNA中非常小的一部分，所謂生命條碼，即可以認出樣本是哪一種物種的部分。杜費伊和他的團隊在觀察佛州海龜疾病的同時，發現了大批人類的環境DNA，他們於是動手研究，看看環境中的人類DNA究竟能透露什麼訊息。這項研究結果，發表在15日刊出的《自然生態與演化》期刊（Nature Ecology & Evolution）。
分析人類DNA 推敲出血統或有無遺傳疾病
研究人員做了一項實驗，證明現有科技及機具，已可精準判定環境中人類DNA的訊息。他們在佛州聖奧斯定（St. Augustine）的一條小溪，舀了大約一個可樂罐的溪水，然後將溪水中取得的遺傳物質，以成本約1000美元的奈米孔定序儀（nanopore sequencer）判讀，這個定序儀尺寸像個打火機，可像隨身碟那樣插入筆電中。
研究團隊發現了許多清楚可辨的人類DNA，數量之多超出預期，即使只分析有限的樣本，也能得出許多資訊：
研究人員找到足夠的粒線體DNA—一種只由母親代代傳給子女的DNA， 可知小溪附近人口的血統，這大致與該區域人口普查的族裔組成一致。再者，有一個粒線體DNA樣本極為完整，完整到符合美國聯邦失蹤人口資料庫的規定。此外，樣本中出現某些基因突變，可能引發糖尿病、心血管疾病、眼部疾病等；還有人的突變可能引發一種罕見的遺傳疾病，會在此人40多歲時形成致命的神經損傷。
杜費伊說，這項研究讓他忍不住想：那個人知道他即將罹病嗎？他家人知道嗎？他的健保公司知道嗎？
哈佛大學倫理學家路易斯（Anna Lewis）說，環境DNA的技術可能被用來監測某些人，例如特定血統背景的人，或具有特殊健康問題或身心障礙者。
環境DNA樣本使用不當 恐成迫害少數族裔凶器
研究人員同意，這種技術的運用到底會產生什麼影響，端視是誰來用、為何而用。共享共用的環境DNA樣本可能協助公衛專家決定某種疾病在一個社區中的發病率，但同一批樣本也可能被用來找出少數族裔且加以迫害。
路易斯認為，對當權者而言，這是個強大的工具，值得國際關切；因為像中國大陸這樣的國家，已針對維吾爾族及西藏人等少數族裔進行基因追蹤，環境DNA分析之類的工具將使上述追蹤變得更容易。
環境DNA研究在倫理上究竟可能有何負面影響，要視它可否指認出特定個人而定。在某些情況下，例如人數較少的封閉空間中，這是可能的。去年10月，奧斯陸大學醫院的一個團隊，就發展出一項新技術，可找出空氣樣本中的人類DNA，且藉此建構出完整的「DNA聯合索引系統」（CODIS）檔案。
科學家主張DNA實驗 需通過倫理審核加以約束
在美國，關於哪些人可取得DNA及分析DNA，規範很少。大學科學家若希望研究人類的環境DNA，必須通過倫理委員會的審核，那些委員會可能限制或否決各種實驗。但美國執法單位嘗試使用相關新科技時，就沒有這類約束，幾乎為所欲為。德國則與美國相反，明確訂定執法單位可用哪些新科技。